Выпуск Pyston 0.4, реализации языка Python с JIT-компилятором
4 ноября 2015 года
Представлен четвёртый выпуск проекта Pyston, в рамках которого компанией Dropbox, в которой работает Гвидо ван Россум, развивается высокопроизводительная реализация языка Python, созданная с использованием наработок проекта LLVM. Реализация примечательна применением современных технологий JIT-компиляции и нацелена на достижение высокой производительности, близкой к производительности традиционных системных языков, таких как C++. Код Pyston написан на языке C++ и распространяется под лицензией Apache.
В отличие от проекта PyPy, также продвигающего идею применения JIT для ускорения выполнения Python-скриптов, в Pyston используется не трассирующий JIT, базирующийся на компиляции в машинный код часто выполняемых циклов, а применяемый в современных JavaScript-движках JIT на основе трансляции отдельных методов (method-at-a-time), который, по мнению инженеров Dropbox, является более перспективной технологией. Принцип работы Pyston сводится к разбору кода на языке Python и его трансляции в промежуточное представление LLVM (IR, Intermediate Representation). Далее IR-представление проходит обработку в оптимизаторе LLVM и передаётся для исполнения в JIT-движок LLVM, который преобразует IR-представление в машинный код.
Для получения информации о типах переменных для программ на динамическом языке Python применяется техника вероятностного предсказания типов объектов с последующим уточнением правильности выбора типа в процессе выполнения. Таким образом Pyston постоянно варьирует выполнение между двумя ветками - быстрой, когда данные о предсказанных типах подтверждаются, и медленной, используемой в случае рассогласования данных о типе. Работа может осуществляться в многопоточном режиме, допускающем параллельное выполнение нескольких нитей кода на языке Python и избавленном от глобальной блокировки интерпретатора (GIL, global interpreter lock).
Особенности нового выпуска:
- Проведена значительная работа по улучшению совместимости с CPython. Реализована поддержка практически всей семантики языка Python. Уровень поддержи Python доведён до возможности применения Pyston для запуска серверного ПО Dropbox, отвечающего за генерацию страниц. Обеспечена совместимость с большим числом стандартных библиотек, в том числе добавлена начальная поддержка NumPy. Успешно пройдено 153 дополнительной проверки из тестового набора CPython. Из новых возможностей отмечается поддержка Unicode, множественного наследования, weakrefs и финализаторов ("__del__"), выражений "exec s in {}", мутирующих функций, C API, многострочных выражений в REPL и т.д.
- Значительный прогресс в оптимизации производительности. В текущем виде Pyston на 25% быстрее CPython и на 25% медленнее PyPy 4.0. Напомним, что в прошлом выпуске выигрыш составлял около 1% и разработка находилась в состоянии неоптимизированного прототипа. Из улучшений отмечается создание собственной системы "размотки" исключений (C++ exception unwinder); реализация промежуточного JIT, размещённого между интерпретатором и LLVM JIT; новая система дискового кэширования результатов работы LLVM JIT; многочисленные улучшения методов трассировки исполнения кода; новая прослойка для трансляции вызовов C API и т.п.
- Осуществлён переход с системы сборки на основе Makefile к применению CMake;
- Расширена документация, в том числе подготовлены описания внутренней архитектуры.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.